[发明专利]一种造纸废水处理用光催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种造纸废水处理用光催化剂的制备方法，包括如下步骤：(一)多孔Zr‑Ti‑Cu‑O的制备；(二)多孔Zr‑Ti‑Cu‑O/CdS复合材料的制备；(三)3‑(三羟基硅基)‑丙烷磺酸改性聚对苯乙烯撑；(四)多孔Zr‑Ti‑Cu‑O/CdS复合材料表面修饰。本发明还公开了根据所述造纸废水处理用光催化剂的制备方法制备得到的造纸废水处理用光催化剂。本发明公开的造纸废水处理用光催化剂的制备方法简单易行，适合规模化生产，制备得到的造纸废水处理用光催化剂催化活性高、催化效率高，性能稳定，价格低廉。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种造纸废水用光催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，作为国民经济重要行业之一的造纸业突飞猛进，给我国经济的发展带来了积极作用，但与此同时，其也给我们赖以生存的环境带来了严重的污染，直接威胁着人们的身体健康。其对环境的污染主要是以水污染的形式表现的。造纸产生的废水里面含有大量的纤维、色素和无机盐，会使水体变黑，并有特殊的恶臭味。这些污染物处理困难，阻碍了造纸行业的快速发展。

随着人们环保意识的加强及世界各国关于环保法规的要求也越来越严格，对造纸废水进行净化处理成为了生产的必需流程。造纸废水的催化氧化处理是一种操作简单，净化效率高的处理方式，受到了人们越来越多的重视和采用。在对造纸废水进行催化氧化处理过程中要得到较好的净化效果必不可少的一种药剂是造纸废水处理催化剂，其应该具有高活性、高强度、高稳定性。但是，现有技术中的造纸废水处理催化剂或多或少存在催化效率低，废水处理效果差，性能不稳定，制备工艺复杂，价格昂贵的技术问题。

专利授权公布号CN 102000579 B的中国发明专利公开了一种污水处理用催化剂及其制备方法，污水处理催化剂包括由以下质量百分比的原料制成：单质铁15，二价氧化铁4.5，三价氧化铁17.5，氧化镁30，镍2.7，锌1.4，黄泥28.9。此发明利用黄泥本身固有的粘性保证了添加金属和金属氧化物材质的烧结稳定，而且黄泥本身不含金属和金属氧化物类杂质，保证了烧结结果的纯度；在反复烧结过程中多种金属和金属氧化物具有很好的均匀度及分散性；黄泥自身在烧结过程中挥发性成空隙，有利于催化剂粒子具有良好的亲水性及分散率，但是此发明催化剂原料中的活性物质镍价格昂贵，通过黄泥粘性使得各种金属和金属氧化物烧结后粘结在一起，减少了比表面积，从而降低了催化剂的催化活性。

因此，开发一种性能更加稳定、催化效果和效率更高、价格低廉的造纸废水处理用催化剂符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种造纸废水处理用光催化剂及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性不高，反应条件不苛刻，原料易得，价格低廉，适合规模化生产。通过这种制备方法制备得到的造纸废水处理用光催化剂克服了现有技术中的废水处理催化剂或多或少存在的催化活性低、催化效率低，稳定性差，耗量高、容易造成二次污染，价格昂贵的缺陷，具有性能更加稳定、催化效果和效率更高、价格更加低廉，用量更少，对环境影响更小，使用更加安全环保的优点。

为达到以上目的，本发明提供一种造纸废水处理用光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ多孔Zr-Ti-Cu-O的制备：将钛源、锆源、铜源加入到盛放有醇类溶剂的烧杯中搅拌1～2h，之后缓慢加入有机酸盐，再剧烈搅拌3～5h，将溶液转移到聚氟乙烯内衬的水热反应釜中，在180～220℃下反应18～25h；冷却后经洗涤、真空干燥处理，碾磨过200-400目目筛，之后在500～550℃的氮气或惰性气体氛围下灼烧6-10小时，冷却至室温，得到多孔Zr-Ti-Cu-O；

Ⅱ多孔Zr-Ti-Cu-O/CdS复合材料的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的多孔Zr-Ti-Cu-O、硫化镉混合均匀，碾磨后过100-200目目筛。得到多孔Zr-Ti-Cu-O/CdS复合材料；